顯示具有 標籤的文章。 顯示所有文章
顯示具有 標籤的文章。 顯示所有文章

2016年9月6日 星期二

脫水的酒精:醛(aldehyde)

醛。圖片來源:Wiki

醛的英文「aldehyde」是由德國化學家李比希(Justus von Liebig,1803-1873)把拉丁文「alcohol dehydrogenatus」縮寫而成,意思就是「脫水的酒精」(dehydrogenated alcohol)。過去醛常以它們來源的醇命名,在化學裡面可以用-al這個字尾來表示這個化合物有醛基(-CHO)。

醛是由舍勒(Carl Wilhelm Scheele,1742-1786)在1774年發現的。 許多香水香味的來源都是醛,如桂皮醛(cinnamaldehyde)和香蘭素(vanillin);而葡萄糖(glucose)半乳糖(galactose)甘露糖(maltose)等單糖都是醛。

全世界醛類總產量一年約六百萬噸,主要用來製作樹脂(resin)。肉桂醛、檸檬醛(citral)與百合醛(lily aldehyde)每年的產量約有一千噸,主要用來製作香水。

最小分子的醛是甲醛(formaldehyde),甲醛具有毒性,如果飲用了含有甲醇(methanol)的酒,經過乙醇去氫酶代謝會產生甲醛、再經過乙醛去氫酶則產生甲酸(formic acid);甲醛與甲酸都具有毒性,其中甲醛的毒性最高,嚴重可致死。摻混工業酒精的假酒、或是發酵過程不理想的私釀酒,因為含有甲醇(工業酒精原來就含有甲醇),如果含量超過400mg/L,飲用後就會產生甲醇中毒。

雖然我們不會故意去喝乙醛(acetaldehyde),但是在我們喝酒或是吃到含酒精的食物時,乙醇會先被乙醇去氫酶(ADH,alcohol dehydrogenase)氧化產生乙醛,然後乙醛去氫酶(ALDH,aldehyde dehydrogenase)再將乙醛氧化為乙酸(acetic acid),最後代謝為二氧化碳與水。乙醛去氫酶有兩種,一種位於細胞質內,為第一型(ALDH1),而第二型(ALDH2)位於粒線體內。第二型對乙醛的親和力較第一型高,所以代謝效率也較好;但有47%的台灣人只有ALDH2*2,活性只有ALDH2的8%,這使得這些人在喝酒後,因為乙醛累積會產生臉紅(稱為Asian Flush)甚至過敏等反應。由於乙醛具有輕微的毒性,目前也知道乙醛去氫酶第二型有缺陷的人若有喝酒的習慣,頭頸癌與食道癌的風險會提高;如依照美國心臟協會的建議,每天喝二杯紅酒,罹患上述癌症的風險可能會提高50倍喔!所以有時國外的飲食建議也不宜率爾採用,最好先問過醫師或專家比較安全。

參考資料:

Wikipedia. Aldehyde. ALDH2.

Online Etymology Dictionary. Aldehyde.

郭行道、劉如偵。喝酒會臉紅 罹癌風險高。2015。奇美醫訊第111期。

2016年7月28日 星期四

丙胺酸(alanine)與醛(aldehyde)

丙氨酸。圖片來源:Wikipedia
丙胺酸(alanine)是最早分離出來的幾個胺基酸之一,但是在還沒有從天然的來源分離出來之前,它就已經在實驗室裡被合成了。它也是第一個以化學合成的胺基酸喔!

德國化學家Adolph Strecker在1850年以氨(ammonia,NH3)、乙醛(acetaldehyde)與氰化氫(hydrogen cyanide,HCN)為原料,合成了丙胺酸;由於這個反應(Strecker synthesis of amino acids)裡面用到醛,所以丙胺酸被命名為alanine:

字首 al- 是「醛」(aldehyde);

字尾 -ine 代表生物鹼、鹵素、胺(amine)或胺基酸;

為了發音上的方便,中間加了an,就成了alanine。

真正在蛋白質裡面分離出丙胺酸,要到1875年由P. Schutzenberger 與A. Bourgois對絲蛋白水解物進行研究時,才看到丙胺酸。

中文翻成丙胺酸,應該是因為它有三個碳(化學式 C3H7NO2),雖然valine因為纈草酸而得到了中文名稱為纈胺酸,但丙胺酸卻沒有因此而翻成「醛胺酸」(總覺得這樣翻聽起來怪怪的...)。

丙胺酸我們可以由丙酮酸(pyruvate)或是纈胺酸、白胺酸(leucine)以及異白胺酸(isoleucine)來合成,所以它不屬於必需胺基酸。

丙胺酸是地球上含量第三高的胺基酸,也很可能是最早出現在地球上的有機分子之一。1953年由游理(Harold C. Urey)與密勒(Stanley L. Miller)以閃電持續衝擊一個模仿原始大氣的環境一星期,得到了丙氨酸與甘胺酸。如果覺得人工環境還不足以說服你,在1969年9月28日早上10點58分,一塊極大的隕石落在澳洲維多利亞省的默奇森(Murchison);這塊隕石重量超過100公斤,上面發現了甘胺酸(glycine)、丙胺酸以及穀胺酸(glutamic acid)等有機物質。

參考文獻:

Wikipedia. Alanine. Murchison meteorite.

Oxford Dictionaries : Language Matters. -ine4

AminoAcidsGuide.com : Alanine

Guoyao Wu. 2013. Amino Acids: biochemistry and nutrition. CRC press. ISBN 978-1-4398-6189-9 

Moura A, Savageau MA, Alves R (2013) Relative Amino Acid Composition Signatures of Organisms and Environments. PLoS ONE 8(10): e77319. doi:10.1371/journal.pone.0077319